相見恨晚的居家維修、電子手工藝好幫手 - UV 光固化膠
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分享最近發現的好物 - UV 光固化膠。
蠻早之前便知道有 UV 膠這種東西,當時的認知是美甲用的,沒想過能拿來修東西或做手工藝。直到前陣子看到刺猬幫充電盤改造影片露了一手用 UV 膠密封電路防水,感覺超酷。研究一番也買了兩瓶來玩,一試之下驚為天人,有相見恨晚之嘆,特筆記分享。
UV 膠品牌眾多,特性、硬化時間各異,價格也不同。網路上有不少文章跟影片分享,我找到一篇較全面性的入門教學文:UV膠是什麼?哪裡可以購買UV膠自己做飾品?給初學者的小知識 by Aria Lin,經實際操作體驗後,歸納心得如下。
UV 膠較正式名稱是 Ultraviolet Curable Resin (紫外線光固化樹脂),成品的質感接近壓克力,呈現透明狀且質地堅固,一大優點是不用 A、B 兩劑混合,擠出來就可用;UV 膠平時為液態或膠狀,需照紫外光才會固化,長期保存也不用擔心硬化變質,施工過程透過光照量控制進度,不必再跟時間賽跑,讓你可以從容操作談笑用兵,是上流社會的工具。
日常居家維修及做電子手工藝,常有簡單的固定或封裝需求,我過去用過不少材料,都有一些缺點:
- A、B 膠 - 而依比例混合,得抓好用量,調少了不夠用,調多沒用完的就浪費了。而固化需數分鐘,過程中膠會因重力流動變形,難以塑形
- 熱熔膠 - 流動性較差且冷卻速度快,不易深入縫隙角落,與物體表面貼合度受限,易剝離且無法做到防水
- 指甲油 - 用來保護電子零件表面還不錯,但需接觸空氣才會固化,只能用於淺薄的表面塗層
- 3D 列印外殼 - 客製化彈性極佳,可精細控制造型,但建模及列印很花時間
- 壓克力 - 密封性極佳,堅固美觀,但必須準備模具等上數小時固化,工程浩大
- 塑鋼土 - 塑鋼土強度高可承重,可耐冷熱酸鹼日曬雨淋,有其不可取代性,但黏土狀施工不易,不適合精細應用
而 UV 膠依黏稠度呈透明液體或膠狀,紫外光 LED 照射幾十秒即可固化,硬化後像透明壓克力,表面光滑外形美觀,且與物體表面貼合緊密,有不錯的固定效果。雖不能用於承重,但用於固定小零件、封裝零件表面,效能很不錯。
UV 膠依黏稠度有分稀款、中稠款及濃稠款,可以想成膠水到白膠的差別。中高稠度的 UV 膠有特殊應用,擠出後趁還是水滴狀時用 UV LED 照射固化,可堆積出立體結構。像是將 UV LED 手電筒改接 USB 插頭時,我就用中稠 UV 膠以鐘乳石工法堆出一根支柱。(如下圖)
稀款 UV 膠的好處是流動高,能快速滲入孔隙形成平坦表面,也較不容易形成氣泡,適合要覆蓋大面積薄層的場合。基本上我會二者交互使用,用中稠款固定及搭建主結構,必要時再用稀款形成防水絕緣層:
除了做電子手工藝,UV 膠在居家維修上也很好有。前陣子接獲一則報修案件 - 太陽眼鏡鏡腳斷裂,依過往經驗,靠三秒膠黏接斷面通常撐不住應力,三兩下就會再裂開。這次用三秒黏合後多補了一層 UV 膠強化,強韌性大大提升。
接著來談談 UV 照射固化。不同廠牌的膠,所需時間不同,我買到這款 UV 膠的規格是:UV LED 9W 手電筒 30 ~ 90s、36W UV 燈 2 ~ 4min、晴天太陽光 5 ~ 10min、多雲陽光 20 ~ 40min。實務上應不會有人有閒工夫曬太陽曬半小時,尤其要用稠款做立體結構時,所以 UV LED 通常是首選。依實際操作經驗,照個十幾秒就可定型,固定零件時我會先在四周點幾滴固定位置,之後再逐一填滿周邊久照使其完全固化。
我格外好奇 UV LED 的危險性,會不會對眼睛跟皮膚造成傷害?(大家都知道紫外線會造成白內障、曝曬過量會致癌) 研究了一下,紫外線分為 UVA、UVB、UVC 三種:
- 紫外線A(UVA):指波長320〜400nm的紫外線(長波紫外線),波長最長,能量最低,但長期照射仍可能造成肌膚老化及損傷。UVA 再分為波長320〜340nm稱為紫外線A2(UVA-2)、波長340〜400nm稱為紫外線A1(UVA-1),前者傷害性較強,常會引起肌膚曬傷,變紅發痛,日光性角化症(即俗稱老人斑)。後者滲透力強,則可達肌膚真皮層,讓肌膚被「曬黑」。
- 紫外線B(UVB):指波長280〜320nm的紫外線(中波紫外線),僅能達到肌膚表層,造成肌膚表層受傷,引起立即性的曬傷。利用這種特性可治療乾癬。UVB 會讓肌膚角質增厚,暗沈,變紅,眼膜發炎,發痛,變得較乾,以及增加皮膚癌的機率:UVB的能量雖然比UVA來的強,但卻較容易防護。
- 紫外線C(UVC):指波長200〜280nm的紫外綜,能量就越強,對肌膚傷害最大。自然界 UVC 大部份會被大氣層中的臭氧層隔離,只有極少量到達地面,大致對人體影響不大,但近年來臭氧層不斷的遭受破壞,UVC 對人體傷害的可能性也逐漸增強。
在第一張照片的 UV LED 手電筒是最常見的 UV 固化設備,網拍上最便宜的 20 元一支,實測的固化效果挺好。網路查到的規格,其 LED 波長為 395nm,屬於 UVA-1,故除了要避免眼睛直視,一般使用上應該還算安全。
但「透過 UV 控制硬化」是優點也是缺點,光照後才會固化,保存在不透光容器裡久放也不會硬化,但應用場合也侷限於 UV 光能照到的表面或透明容器,一旦流到不見光的角落,永遠都不會固化。
最後,工欲善其事,必先利其器。為方便日後 UV 膠固化操作,我前後改造了三組 UV LED 手電筒,改為 USB 供電加蛇管可調角度,未來要做長時間大範圍固化就順手多了。(拿 UV LED 手電筒亂玩,才發現鈔票有這麼多玄機)
Comments
# by 阿成
對躋身上流社會非常實用